(57)【要約】【課題】  複数のレンズを組み合わせて対物レンズを作製する際の作業簡易性を簡易に高めることができるレンズやレンズユニットを提供すること。【解決手段】  第１レンズ２０は、一対の固定部材５１，５２と、可動部材５３とからなるチャック５０によって把持される。第１レンズ２０に対して進退可能な可動部材５３を動作させることにより、チャック５０に対して第１レンズ２０が位置決めされる。この際、突起２２ｅは、第１レンズ２０の非点収差やコマ等の収差方向を表すものとすることができるので、第１レンズ２０の光軸まわりの回転位置を第２レンズ３０に対して精密に調整することができる。例えば第１及び第２レンズ２０，３０がともに同程度の非点収差を有する場合、それらの非点収差がキャンセルされるような方向に両レンズ２０，３０を位置合わせして接合することにより、ほとんど非点収差のないレンズユニット１０を完成することができる。【選択図】  図１
2005222653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ本体と、
前記レンズ本体を支持するフランジ部と、
前記フランジ部の外周に形成されて、搬送用のチャックによる保持を安定させる保持安定化手段と
を有することを特徴とするレンズ。
【請求項２】
前記保持安定化手段は、前記フランジ部の外周側面の少なくとも一部に形成された光軸に平行な平坦部分であることを特徴とする請求項１記載のレンズ。
【請求項３】
前記保持安定化手段は、前記フランジ部の外周側面のうち一対の対向する部分に形成された光軸に平行な一対の平坦部分であることを特徴とする請求項１記載のレンズ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項記載のレンズと、
前記レンズ上に載置されて固定される光学素子とを備え、
前記光学素子は、側面の少なくとも一部に光軸に平行な平坦部分を有することを特徴とするレンズユニット。
【請求項５】
第１光学素子と、当該第１光学素子を保持して変位させるための保持部材とを一体形成したプラスティック製の光学成形体と、
前記第１光学素子上に載置されて固定される第２光学素子とを備え、
前記第２光学素子は、側面の少なくとも一部に光軸に平行な平坦部分を有することを特徴とするレンズユニット。
【請求項６】
光記録媒体の記録面上にスポットを形成するための光ヘッドであって、
請求項４及び請求項５のいずれか一項記載のレンズユニットからなるとともに、入射光束をスポットとして収束させる対物レンズを備える光ヘッド。
【請求項７】
請求項６記載の光ヘッドを備え、光記録媒体の記録面上の情報を読み取り、若しくは当該記録面に情報を書き込むことができる光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ用の光ヘッドに組み込まれる対物レンズ等として好適なレンズ、レンズユニット等に関し、さらに、かかるレンズ等からなる光ヘッド及び光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blue-ray Disc）等の光情報記録媒体に対して情報の再生・記録を行うための各種光ピックアップ装置が開発・製造され、一般に普及している。かかる光ピックアップ装置に組み込まれる光ヘッド装置として、高密度化に対応するため、複数のプラスティックレンズを組み合わせて収差を補正した対物レンズを組み込んだものが存在する（例えば特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００３−７７１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のような対物レンズでは、一対のレンズを例えば相互に位置合わせして収差低減を図りつつ組み立てることが望ましいにもかかわらず、両レンズともサイズが微小であることから、所望の位置合わせ精度を確保することが容易でない。特に、最近の高密度化に対応するため、個々のレンズの収差を考慮して相互の回転位置を微調整する場合があるが、このような微調整を行うことが容易でないという事情がある。
【０００４】
そこで、本発明は、複数のレンズを組み合わせて対物レンズを作製する際の作業性を簡易に高めることができるレンズやレンズユニットを提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は、上述のレンズやレンズユニットからなる高精度の光ヘッド及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係るレンズは、例えばプラスティック製又はガラス製であり、（ａ）レンズ本体と、（ｂ）レンズ本体を支持するフランジ部と、（ｃ）フランジ部の外周に形成されて、搬送用のチャックによる保持を安定させる保持安定化手段とを備える。
【０００７】
上記レンズでは、レンズ本体を他の部材であるレンズやホルダに固定する際の作業簡易性が増し、レンズ本体の他の部材に対する位置合わせがより精密になる。
【０００８】
本発明の具体的態様では、上記レンズにおいて、保持安定化手段は、フランジ部の外周側面の少なくとも一部に形成された光軸に平行な平坦部分である。この場合、保持安定化手段を切削等によって簡易に形成することができる。また、上記のような平坦部分は、位置決めマークとしても利用することもできる。さらに、平坦部分は、レンズの軽量化に寄与する。
【０００９】
本発明の別の具体的態様では、保持安定化手段が、フランジ部の外周側面のうち一対の対向する部分に形成された光軸に平行な一対の平坦部分である。この場合、レンズを一対の把持部材からなるチャックで簡易・確実に保持することができる。
【００１０】
また、本発明に係る第１のレンズユニットは、（ａ）例えばプラスティック製の上述のレンズと、（ｂ）レンズ上に載置されて固定される光学素子とを備える。そして、光学素子が、側面の少なくとも一部に光軸に平行な平坦部分を有する。
【００１１】
上記レンズユニットでは、上述のようなレンズを備えるので、レンズを他の部材であるホルダ等に固定する際の作業簡易性が増し、位置合わせがより精密になる。また、別のレンズ等である光学素子が、側面の少なくとも一部に光軸に平行な平坦部分を有するので、光学素子をレンズに固定する際の作業簡易性が増し、位置合わせがより精密になる。
【００１２】
また、本発明に係る第２のレンズユニットは、（ａ）第１光学素子と、当該第１光学素子を保持して変位させるための保持部材とを一体形成したプラスティック製の光学成形体と、（ｂ）第１光学素子上に載置されて固定される第２光学素子とを備える。そして、第２光学素子が、側面の少なくとも一部に光軸に平行な平坦部分を有する。
【００１３】
上記レンズユニットでは、プラスティックレンズ等である第１光学素子と保持部材とを一体形成したプラスティック製の光学成形体を用いるので、第１光学素子については取り付け工程が不要となり、レンズユニットの製造を簡易なものとできる。また、別のレンズ等である第２光学素子が、側面の少なくとも一部に光軸に平行な平坦部分を有するので、第２光学素子を第１光学素子に固定する際の作業簡易性が増し、位置合わせがより精密になる。
【００１４】
また、本発明に係る光ヘッドは、光記録媒体の記録面上にスポットを形成するための光ヘッドであって、上述のレンズユニットからなるとともに、入射光束をスポットとして収束させる対物レンズを備える。この場合、例えば記録面上へのスポット形成に際して、作製が容易であるにも拘わらず高精度の対物レンズを提供することができ、高速・高密度で情報の記録・再生を実現できる。
【００１５】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上述の光ヘッドを備え、光記録媒体の記録面上の情報を読み取り、若しくは当該記録面に情報を書き込むことができる。この場合、記録面上へのスポット形成を簡易に高精度とすることができ、情報の記録或いは情報の再生を簡易に高速化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る光ヘッド用のレンズユニットついて説明する。
【００１７】
図１（ａ）は、レンズユニットの斜視図であり、図１（ｂ）は、レンズユニットの平面図である。また、図２は、レンズユニットの断面図である。このレンズユニット１０は、全体として対物レンズとして機能し、より光記録媒体側に配置される第１段目の第１レンズ２０と、光記録媒体から離れて配置される第２段目の第２レンズ３０とを直接接合した構造を有する。前者の第１レンズ２０は、一体成形されたプラスチック製の光学素子であり、レンズ本体である円形のレンズ部２１と、このレンズ部２１の周囲に形成された環状のフランジ部２２とを備える。また、後者の第２レンズ３０も、一体成形されたプラスチック製の光学素子であり、レンズ本体である円形のレンズ部３１と、このレンズ部３１の周囲に形成された環状のフランジ部３２とを備える。
【００１８】
第１レンズ２０は、そのフランジ部２２を介して、第２レンズ３０のフランジ部３２上に固定されている。このため、フランジ部３２の上端部分３２ａは、フランジ部２２に設けた段差部分２２ａと嵌合するようになっている。このため、環状の上端部分３２ａの内径は、段差部分２２ａの環状突起の外径とほぼ等しくなっており、これら上端部分３２ａ及び段差部分２２ａは、それぞれに設けた環状の接合面２２ｂ，３２ｂで互いに密着している。つまり、両レンズ２０，３０は、接合面２２ｂ，３２ｂにおいて接着剤等の手段を利用して互いに接続され、レンズユニット１０に組み立てられる。
【００１９】
第１レンズ２０のフランジ部２２は、その外周側面２２ｄの一部に突起２２ｅを有する。この突起２２ｅの端面２２ｆは、光軸ＯＡに平行な平坦部分となっている。この端面２２ｆは、第１レンズ２０の保持に際して、その保持を安定化させるための保持安定化手段として利用される。
【００２０】
図３は、第１レンズ２０の保持及び搬送を説明する図である。第１レンズ２０は、一対の固定部材５１，５２と可動部材５３とからなるチャック５０によって把持される。可動部材５３は、アクチュエータ５４に支持されて第１レンズ２０に対して進退可能になっており、可動部材５３を所定の圧力で押し出すことによって、可動部材５３の先端５３ａが突起２２ｅの端面２２ｆを押圧するので、チャック５０に対して第１レンズ２０が位置決めされる。この際、突起２２ｅは、第１レンズ２０の非点収差やコマ等の収差方向を表すものとすることも可能であり、第１レンズ２０の光軸まわりの回転位置を第２レンズ３０に対して精密に調整することができる。例えば第１レンズ２０と第２レンズ３０がともに同程度の非点収差を有する場合、それらの非点収差がキャンセルされるような方向に両レンズ２０，３０を位置合わせして接合することにより、ほとんど非点収差のないレンズユニット１０を完成することができる。
【００２１】
なお、第２レンズ３０も、フランジ部３２の外周側面３２ｄのうち一対の対向する部分に、保持安定化手段として、光軸ＯＡに平行な一対の対向する平坦部分３２ｅを有する。これらの平坦部分３２ｅは、対向する固定部材及び可動部材からなるチャック（不図示）に当接する。これによって、第２レンズ３０を簡易・確実に保持することができ、第１レンズ２０のホルダ４０上への載置や精密な位置決めが可能になる。また、一対の平坦部分３２ｅは、フランジ部３２を例えば切削加工することによっても得ることが出来、レンズユニット１０の軽量化に寄与する。
【００２２】
以上のようなレンズユニット１０は、ホルダ４０上に固定されてホルダ４０とともに光軸ＯＡ方向や光軸ＯＡに垂直な方向に変位可能となっている。レンズユニット１０を構成する両レンズ２０、３０は、情報読取又は情報書込用の対物レンズとして機能し、例えばＤＶＤ系で波面収差が最小になるように設計することができる。具体的には、両レンズ２０、３０の形状等を適宜設計することによって、波長６５０ｎｍの光源光を開口数ＮＡ０．６５でＤＶＤ用ディスク中の記録面に集光させることができる。
【００２３】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る光ヘッド用のレンズユニットついて説明する。第２実施形態のレンズユニットは、第１実施形態のレンズユニットを変形したものであり、同一部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００２４】
図４（ａ）は、第２実施形態のレンズユニットの平面図であり、図４（ｂ）は、その側方断面図である。この場合、レンズユニット１１０は、光記録媒体側に配置される第１レンズ２０と、第１レンズ２０を支持するプラスティック製の光学成形体１４０とを備える。後者の光学成形体１４０は、図１（ａ），図１（ｂ）等に示す第２レンズ３０と同一構造を有する第２レンズ部分１３０と、第２レンズ部分１３０を支持する支持部分１４１と、支持部分１４１に接続されたボビン部分１４３とを射出成型等によって一体成形したものである。
【００２５】
第２レンズ部分１３０は、レンズ本体である円形のレンズ部３１と、このレンズ部３１の周囲に形成された環状のフランジ部３２とを備える。ただし、このフランジ部３２は、単独で保持したり搬送する必要がないので、図１等に示すような平坦部分３２ｅを有していない。なお、第２レンズ部分１３０上に固定される第１レンズ２０は、第１実施形態の場合と同様に、レンズ部２１とフランジ部２２とを備える。そして、第１レンズ２０は、そのフランジ部２２を介して、第２レンズ部分１３０のフランジ部３２上に固定される。
【００２６】
ボビン部分１４３は、第１レンズ２０及び第２レンズ部分１３０からなる対物レンズを光軸ＯＡ方向に変位させるためのフォーカスコイル１４３ａと、対物レンズを光軸ＯＡに垂直な方向に変位させるためのトラッキングコイル１４３ｂとを備える。なお、開口空間ＡＳには、フォーカス及びトラッキング用の磁気回路を構成するヨーク（不図示）が挿入される。
【００２７】
第２実施形態のレンズユニット１１０は、ＤＶＤ等の光ピックアップ装置に光ヘッドの一部として組み込まれる。この際、第１レンズ２０のフランジ部２２の外周側面２２ｄに突起２２ｅを設けているので、この突起２２ｅの端面２２ｆが、第１レンズ２０の保持を安定化させる。よって、第１レンズ２０の取り扱いが安定し、第１レンズ２０の光軸まわりの回転位置を第２レンズ部分１３０に対して精密に調整することができる。
【００２８】
〔第３実施形態〕
図５は、上記第１及び第２実施形態に係るレンズユニット１０，１１０を光ヘッドに組み込んだ光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。
【００２９】
この光ピックアップ装置は、第１の光ディスク６１の情報再生用の半導体レーザ６２と、第２の光ディスク６５の情報再生用の半導体レーザ６６とを有しており、すなわち、互いに波長の異なるレーザ光を射出することができる。両半導体レーザ６２，６６からのレーザ光は、光ヘッド２００に組み込んだ対物レンズユニット（具体的には、第１及び第２実施形態のレンズユニット１０，１１０）を利用して光ディスク６１，６５に照射され、光ディスク６１，６５からの反射光は、対物レンズユニットとしてのレンズユニット１０，１１０を利用して集光される。
【００３０】
まず第１の光ディスク６１を再生する場合、第１半導体レーザ６２からビームを出射し、出射された光束は、ビームスプリッタ７１を透過し、偏光ビームスプリッタ７２、コリメータ７３、１／４波長板７４を透過して円偏光の平行光束となる。この光束は絞り７６によって絞られ、レンズユニット１０，１１０により第１の光ディスク６１の透明基板６１ａを介して情報記録面６１ｂに集光される。
【００３１】
情報記録面６１ｂで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再びレンズユニット１０，１１０、絞り７６、１／４波長板７４、コリメータ７３を透過して、偏光ビームスプリッタ７２に入射し、ここで反射されてシリンドリカルレンズ７８，７８ａにより非点収差が与えられ、光検出器７９上ヘ入射し、その出力信号を用いて、第１光ディスク６１に記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００３２】
また、光検出器７９上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦（フォーカス）検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて光ヘッド２００に組み込んだ２次元アクチュエータ８１が第１の半導体レーザ６２からの光束を第１光ディスク６１の情報記録面６１ｂ上に結像するようにレンズユニット１０，１１０を光軸方向に移動させるとともに、この半導体レーザ６２からの光束を所定のトラックに結像するようにレンズユニット１０，１１０を光軸に垂直な方向に移動させる。
【００３３】
一方、第２の光ディスク６５を再生する場合、第２半導体レーザ６６からビームを出射し、出射された光束は、光合成手段であるビームスプリッタ７１で反射され、上記第１半導体レーザ６２からの光束と同様、偏光ビームスプリッタ７２、コリメータ７３、１／４波長板７４、絞り７６、レンズユニット１０，１１０を透過し、第２の光ディスク６５の透明基板６５ａを介して情報記録面６５ｂに集光される。
【００３４】
情報記録面６５ｂで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再びレンズユニット１０，１１０、絞り７６、１／４波長板７４、コリメータ７３、偏光ビームスプリッタ７２、シリンドリカルレンズ７８を介して、光検出器７９上へ入射し、その出力情号を用いて、第２光ディスク６５に記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００３５】
また、第１光ディスク６１の場合と同様、光検出器７９上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、光ヘッド２００に組み込んだ２次元アクチュエータ８１により、フォーカシング及びトラッキングのためにレンズユニット１０，１１０を移動させる。
【００３６】
第３実施形態の光ピックアップ装置では、精密にアライメントされた一対のレンズからなるレンズユニット１０，１１０を用いているので、かかるレンズユニット１０，１１０による一対の半導体レーザ６２，６６からのスポット光の結像精度をともに高めることができる。つまり、光ヘッド２００に設けたレンズユニット１０，１１０を高ＮＡの対物レンズユニットとして動作させて、記録密度を高めつつ、高い検出精度、記録精度等を確保することができる。
【００３７】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、レンズユニット１０を構成する第１レンズ２０や第２レンズ３０に形成する突起２２ｅや平坦部分３２ｅの形状及び個数は、両レンズ２０，３０の保持方法等に応じて適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は、第１実施形態に係るレンズユニットの斜視図であり、（ｂ）は、レンズユニットの平面図である。
【図２】図１に示すレンズユニットの側方断面図である。
【図３】図１に示すレンズユニットの保持及び搬送方法を説明する平面図８である。
【図４】（ａ）は、第２実施形態に係るレンズユニットの平面図であり、（ｂ）は、レンズユニットの側方断面図である。
【図５】第３実施形態の光ピックアップ装置の構造を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０，１１０…レンズユニット、  ２０…第１レンズ、  ２１…レンズ部、  ２２…フランジ部、  ２２ｄ…外周側面、  ２２ｅ…突起、  ２２ｆ…端面、  ３０…第２レンズ、  ３１…レンズ部、  ３２…フランジ部、  ３２ｄ…外周側面、  ３２ｅ…平坦部分、  ４０…ホルダ
【図１】
2005222653.tif 000003
【図２】
2005222653.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005222653.tif 000006
【図５】
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